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Le formage superplastique (SuperPlastic Forming, SPF) permet d'élaborer des pièces de forme complexe qui, de par les matériaux employés, allient faible densité et haute résistance mécanique. Toutefois, sa mise en œuvre nécessite la connaissance de la loi de pression à appliquer afin de contrôler l'endommagement tout comme la répartition d'épaisseur au sein de la pièce. Il est ainsi nécessaire de mettre en place des simulations numériques pour déterminer les conditions optimales du formage. L'exactitude des prédictions obtenues repose alors sur la description du comportement et de l'endommagement du matériau soumis à des conditions thermomécaniques représentatives du procédé considéré. Le présent travail propose donc une modélisation du comportement et de l'endommagement de l'alliage d'aluminium 7475 via une étude comparative de divers modèles. Les travaux peuvent ainsi être divisés en trois grandes étapes : (i) la caractérisation du comportement de l'alliage ; (ii) la caractérisation de l'endommagement de l'alliage et (iii) la mise en place de simulations numériques pour des formes types. Des essais de traction uniaxiale à chaud ont été réalisés afin de caractériser le comportement de l'alliage 7475. Une modélisation de ce-dernier par trois modèles (Norton-Hoff, Johnson-Cook et Zener-Hollomon) est proposée. Les résultats obtenus montrent que le modèle de Zener-Hollomon conduit à la meilleure description du comportement rhéologique de l'alliage dans les conditions thermomécaniques étudiées. Par la suite, l'endommagement de l'alliage 7475 dans des conditions représentatives du formage superplastique a été étudié. Un critère de type Gurson est proposé. Des observations par micro-tomographie aux rayons X ont d'ailleurs permis d'étudier plus précisément l'évolution de l'endommagement au cours de la déformation. À partir de ces résultats, des simulations numériques par éléments finis (sous ABAQUS) ont été mises en place.
Knee orthotic devices are widely proposed by physicians and medical practitioners for preventive or therapeutic objectives in relation with their effects, usually known as to stabilize joint or restrict ranges of motion. This study focuses on the understanding of force transfer mechanisms from the brace to the joint thanks to a Finite Element Model. A Design Of Experiments approach was used to characterize the stiffness and comfort of various braces in order to identify their mechanically influent characteristics. Results show conflicting behavior: influent parameters such as the brace size or textile stiffness improve performance in detriment of comfort. Thanks to this computational tool, novel brace designs can be tested and evaluated for an optimal mechanical efficiency of the devices and a better compliance of the patient to the treatment.
At low temperature the photoluminescence of single-wall carbon nanotubes show a large variety of spectral profiles ranging from ultra narrow lines in suspended nanotubes to broad and asymmetrical line-shapes that puzzle the current interpretation in terms of exciton-phonon coupling. Here, we present a complete set of photoluminescence profiles in matrix embedded nanotubes including unprecedented narrow emission lines. We demonstrate that the diversity of the low-temperature luminescence profiles in nanotubes originates in tiny modifications of their low-energy acoustic phonon modes. When low energy modes are locally suppressed, a sharp photoluminescence line as narrow as 0.7 meV is restored. Furthermore, multi-peak luminescence profiles with specific temperature dependence show the presence of confined phonon modes.
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